本發(fā)明屬于橋梁的防撞工程技術領域，具體涉及一種橋墩的防撞裝置。

背景技術：

近二十年來我國修建了近百座跨江、跨海大橋，許多都是舉世矚目的超級工程，但船撞橋而引發(fā)重大人員傷亡、財產損失的事件時有發(fā)生，說明在通航水域橋梁的防撞設計和防撞措施上還存在不足；我國橋梁防撞研究起步較晚，早期重視程度不夠，防撞設計理論和計算方法多參照國外的研究成果；因此，研制設計出既能夠有效吸收和緩沖船舶對橋墩的撞擊力，又能通過偏航機制撥轉船只使其大部分動能被自身帶走的橋墩防撞裝置勢在必行，從而達到“橋不壞、船不壞、防撞裝置不壞”的設計目的。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提出一種橋墩的防撞裝置，該裝置采用先進的偏航技術和非線性鋼絲繩吸能隔振技術，發(fā)生撞擊事故后可以保證橋體、船體和防撞裝置主體均不受到嚴重損傷，并具有制作方便、安裝快捷、主體部件壽命長、易損部件便于更換、生產成本和維修費用低等特點，對保障船舶通行安全和保證橋梁運營安全方面具有重要的意義。

為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取以下技術方案：

一種橋墩的防撞裝置，所述的防撞裝置具有設置在橋墩外圍的防撞內環(huán)，所述的防撞內環(huán)為由多塊剛性中空箱體組合而成的環(huán)狀，并可隨水上下浮動；所述防撞內環(huán)的內壁面上設置有緩沖器；所述的緩沖器為多個，填充在防撞內環(huán)與橋墩之間，并可沿橋墩上下移動；多個所述的緩沖器沿橋墩上下移動，用于減小橋墩與防撞裝置之間的摩擦力和撞擊力；所述防撞內環(huán)的外側設置有防撞外環(huán)，所述的防撞外環(huán)為由多塊剛性中空箱體組合而成的梭形結構，并可隨水上下浮動；防撞外環(huán)所述梭形結構的中心具有用以放置防撞內環(huán)的環(huán)形通孔；防撞外環(huán)所述梭形結構的兩端具有多個用以放置非線性鋼絲繩緩沖吸能器的空腔；所述的防撞內環(huán)放置在防撞外環(huán)中心所具有的環(huán)形通孔內，并在防撞內環(huán)與防撞外環(huán)之間以及防撞外環(huán)兩端的空腔內填充有多個非線性鋼絲繩緩沖吸能器；所述防撞外環(huán)的上端面設置有護欄；所述防撞外環(huán)的外壁面上設置有滾筒支座環(huán)，所述的滾筒支座環(huán)至少為上下設置的兩層，并在上下相鄰兩層所述的滾筒支座環(huán)之間設置鋼膠復合滾筒；所述的鋼膠復合滾筒為環(huán)圍所述的防撞外環(huán)設置的多個。

位于防撞內環(huán)內壁面上所述緩沖器與橋墩接觸面之間設置有彈性橡膠墊。

相鄰兩個所述的非線性鋼絲繩緩沖吸能器之間設置有泡沫塑料緩沖板。

所述的防撞外環(huán)和防撞內環(huán)的上表面均有注水口，通過注水量的多少可調節(jié)防撞裝置的吃水深度。

所述的鋼膠復合滾筒內部為鋼制空心軸，通過上下軸承與滾筒支座環(huán)連接，外包高彈性復合橡膠。

本發(fā)明提出的一種橋墩的防撞裝置，采用上述技術方案，具有以下有益效果：

1. 防撞裝置的重要組件均采用標準化、制式化、模塊化設計理念，可實現(xiàn)工廠集約化批量生產，極大的降低成本和造價，同時，主體部件全壽命周期長，易損部件便于更換，可大大減少維修費用；

2. 通過防撞外環(huán)的梭形結構實際使船舶偏航角放大，防撞裝置在最外層采用鋼膠復合滾筒，將滾動摩擦取代以往的接觸摩擦，使船舶迅速偏航，并將絕大部分船體動能由船舶自身帶走，從而大大減小撞擊對船只本身以及防撞裝置和橋墩造成的損傷；

3. 防撞裝置采用非線性鋼絲繩吸能隔振器，這種緩沖裝置可通過非線性彈性變形使撞擊沖量的時間延長，從而有效降低峰值撞擊荷載，同時，通過絲與絲、股與股之間的摩擦耗能又可吸收絕大部分船舶撞擊力；

4. 防撞裝置采用重點防撞部位重點設計的思想，通過優(yōu)化設計和合理布局，既可有效提高防撞裝置的防撞性能，又可大幅降低工程造價。

綜上所述，該裝置采用先進的偏航技術和非線性鋼絲繩吸能隔振技術，發(fā)生撞擊事故后可以保證橋體、船體和防撞裝置主體均不受到嚴重損傷，并具有制作方便、安裝快捷、主體部件壽命長、易損部件便于更換、生產成本和維修費用低等特點，對保障船舶通行安全和保證橋梁運營安全方面具有重要的意義。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結構示意圖。

圖2是本發(fā)明中防撞內環(huán)結構示意圖。

圖3是本發(fā)明中防撞外環(huán)結構示意圖。

圖4是本發(fā)明中非線性鋼絲繩緩沖吸能器結構示意圖。

圖5是本發(fā)明中鋼膠復合滾筒結構示意圖。

圖中：1、橋墩，2、緩沖器，3、防撞內環(huán)，4、泡沫塑料緩沖板，5、防撞外環(huán)，6、非線性鋼絲繩緩沖吸能器，7、護欄，8、滾筒支座環(huán)，9、鋼膠復合滾筒，10、注水口。

具體實施方式

結合附圖和具體實施例對發(fā)明加以說明；

如圖1所示，一種橋墩的防撞裝置，所述的防撞裝置具有設置在橋墩外圍的防撞內環(huán)3；所述的防撞內環(huán)3為由多塊剛性中空箱體組合而成的環(huán)狀，并可隨水上下浮動，便于加工、安裝，以及受損部件的更換或修復；所述防撞內環(huán)3的內壁面上設置有緩沖器2；所述的緩沖器2為多個，填充在防撞內環(huán)3與橋墩1之間，并可沿橋墩1上下移動；多個所述的緩沖器2沿橋墩1上下移動，用于減小橋墩與防撞裝置之間的摩擦力和撞擊力；所述防撞內環(huán)3的外側設置有防撞外環(huán)5；所述的防撞外環(huán)5為由多塊剛性中空箱體組合而成的梭形結構，并可隨水上下浮動，便于加工、安裝，以及受損部件的更換或修復；通過梭形結構使船舶偏航角放大；防撞外環(huán)5所述梭形結構的中心具有用以放置防撞內環(huán)的環(huán)形通孔；防撞外環(huán)5所述梭形結構的兩端具有多個用以放置非線性鋼絲繩緩沖吸能器6的空腔；所述的防撞內環(huán)3放置在防撞外環(huán)5中心所具有的環(huán)形通孔內，并在防撞內環(huán)3與防撞外環(huán)5之間以及防撞外環(huán)兩端的空腔內填充有多個非線性鋼絲繩緩沖吸能器6；相鄰兩個所述的非線性鋼絲繩緩沖吸能器6之間設置有泡沫塑料緩沖板4；所述的防撞外環(huán)梭尖兩端的重點防撞部位采用一定間隔的多層結構，非線性鋼絲繩緩沖吸能器和泡沫塑料緩沖板安裝在間隔中，以保障重點防撞部位的吸能緩沖效果；非線性鋼絲繩緩沖吸能器可通過非線性彈性變形使撞擊沖量的時間延長，從而有效降低峰值撞擊荷載，同時，通過絲與絲、股與股之間的摩擦耗能又可吸收絕大部分船舶撞擊力；所述防撞外環(huán)5的上端面設置有護欄7；所述防撞外環(huán)5的外壁面上設置有滾筒支座環(huán)8，所述的滾筒支座環(huán)8至少為上下設置的兩層，并在上下相鄰兩層所述的滾筒支座環(huán)之間設置鋼膠復合滾筒；該實施例中，所述的滾筒支座環(huán)8為上下設置的兩層；所述的鋼膠復合滾筒為環(huán)圍所述的防撞外環(huán)設置的多個；鋼膠復合滾筒變接觸摩擦為滾動摩擦可使船舶迅速偏航，從而使船舶的絕大部分動能由船舶自身帶走。

位于防撞內環(huán)內壁面上所述緩沖器與橋墩接觸面之間設置有彈性橡膠墊。

所述的防撞外環(huán)5和防撞內環(huán)3的上表面均有注水口10，通過注水量的多少可調節(jié)防撞裝置的吃水深度。

所述的鋼膠復合滾筒9內部為鋼制空心軸，通過上下軸承與滾筒支座環(huán)連接，外包高彈性復合橡膠。

所述的鋼膠復合滾筒、非線性鋼絲繩緩沖吸能器和泡沫塑料緩沖板均在防撞外環(huán)的兩個端頭處分布較密集，其余部位分布較稀疏，通過重點撞擊部位的重點設置從而達到最好的防撞效果，同時大幅度降低成本。